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创设问题情景,提高农科分析化学教学效率

2013-08-15王益林

长春师范大学学报 2013年2期
关键词:问题情景分析化学教学

王益林

(广西大学化学化工学院,广西南宁 530004)

创设问题情景,提高农科分析化学教学效率

王益林

(广西大学化学化工学院,广西南宁 530004)

分析化学是农类专业的基础课程之一。本文针对农科分析化学课程的特点,对在农科分析化学教学中创设问题情景,提高教学效率进行了探讨和尝试,并提出了五种创设问题情景的方法。[关键词]问题情景;分析化学;教学

学起于思,思源于疑。学生的学习是一种思维活动,而思维总是在一定的问题情境中产生的。因此在课堂教学中努力创设恰当的问题情境,有利于调动学生思维的积极性,促进学生学习能力的形成和发展,从而提高教学效率。

1 针对学生专业,创设问题情景

分析化学是农科类学生的基础课而非专业课,学生对基础课的兴趣往往不及专业课。俗话说兴趣是最好的老师,因此提高学生对分析化学的兴趣是提高教学效率的有效手段之一。要提高学生对分析化学课程的兴趣,就要使学生感受到该课程与他们的专业确确实实密切相关,学好分析化学有助于提高专业技能。而事实上由于篇幅的限制,分析化学教材只可能介绍基本的原理和方法,这就要求任课教师应在一定程度上熟悉学生的专业课程知识,在讲课的时候应针对学生的专业,创设与专业相关的问题情景,以此激发学生的兴趣。譬如,教材[1]在讲述酸碱滴定法的应用时,介绍了铵盐中氮含量的测定及蛋白质含量的测定,在讲授该部分内容时可设计如下问题:(1)如何测定碳酸氢铵、碳酸铵、尿素等化肥中氮的含量?(2)如何测定土壤中的总氮?(3)如何测定饲料中的蛋白质含量?(4)为什么一些不法分子会在奶粉中添加三聚氰胺?对这些问题的探讨,激发学生的学习兴趣,扩大学生的知识面,又能使学生加深对酸碱滴定法的认识,巩固对酸碱滴定基本原理的理解。

2 结合学生实验,创设问题情景

2.1 利用实验过程创设问题情景

实验过程蕴含着丰富的情景素材。在指导学生实验的过程中不断提出问题,一方面可培养学生的问题意识,另一方面通过对问题的分析和解决可加深对理论知识的理解。例如“有机酸摩尔质量的测定”实验中,可提问学生:(1)标定NaOH溶液时,称取基准物质邻苯二甲酸氢钾的质量为什么不能过少也不能过多?(2)用NaOH滴定有机酸时是否可以使用甲基橙作为指示剂?为什么?(3)草酸、柠檬酸、酒石酸等多元有机酸能否用NaOH溶液分步滴定?为什么?引导学生从实验误差、指示剂的选择原则、分步滴定条件等角度予以分析,以此加深学生对酸碱滴定法的认识。

2.2 利用实验现象创设问题情景

实验现象可为学生提供丰富的感性认识,能发挥学生的主体能力,使其积极自主地投入到问题解决之中。譬如,以酚酞为指示剂用邻苯二甲酸氢钾标定NaOH溶液,刚到滴定终点时溶液由无色变为浅红色,放置一段时间后溶液又褪色。这时可提问学生:滴定过程中为什么会出现无色→浅红色→无色的颜色变化,褪色后是否需要补加NaOH溶液,如果补加对测定结果有何影响?又譬如,在“HCl-NH4Cl二组分浓度的测定”实验中,用NaOH溶液滴至第一终点并用甲醛强化后,溶液又变回红色。这时可提如下问题:为什么溶液会由黄色变为红色?这一变化说明了什么问题?通过对这些问题的思考,使学生变被动接授知识为主动汲取知识。

3 联系生产、生活实际,创设问题情景

化学是一门与生产、生活实际密切相关的自然科学,分析化学作为化学的分支学科也不例外,因此生产实践及社会生活为我们提供了丰富的情景素材。例如,钙是人体内的一种微量元素,其含量的高低与人的健康密切相关,补钙制剂在电视广告中频繁出现。在讲授配位滴定时,可提问学生:怎样测定补钙制剂(如新盖中盖高钙片、葡萄糖酸钙口服液)中的钙含量?又如,学生都知道碘是人体必须的微量元素之一,碘的摄入量不足或过多都会引起各种疾病,加碘食盐中的碘以KIO3形式存在。学完氧化还原滴定法及可见吸光光度法后,可提问学生:根据所学分析化学知识,可用哪些方法测定加碘食盐中碘的含量?此外,阿司匹林药片中乙酰水杨酸含量的测定;胃舒平药片中Al(OH)3和MgO含量的测定;食品中防腐剂苯甲酸、山梨酸的定量测定等都可以以问题情景的形式出现在分析化学课堂中。因为这些东西来源于生活,学生对它们感兴趣,尽管在课堂上不可能详细讲解,有时老师甚至仅仅只是提出一个问题,但学生课后查资料的热情很高。学生的积极性调动起来了,学习效果自然上去了。

4 利用化学史创设问题情景

化学史是分析化学教学的重要资源。在分析化学教学中,有相当一部分理论知识教起来枯燥、学起来乏味,如果教师有意识地以化学史中著名科学家的有趣事件为由头提出问题,不仅可以激发学生的学习热情,而且能揭示出反映在认识过程中的科学态度和科学思想,使学生学到发展和运用知识的科学方法。例如波义尔是第一个发明指示剂的化学家[2],在酸碱指示剂教学中,教师可以先讲一个故事:英国化学家波义耳做实验时一不小心把盐酸撒到紫罗兰花瓣上,他赶紧用水冲洗花瓣,结果紫罗兰的颜色竟然由紫变红了。对此波义耳感到十分惊奇,于是又用其他酸做了同样试验,结果发现,其他酸同样能使紫罗兰由紫变红。接着波义耳又用碱做了一系列试验,发现碱同样能使紫罗兰改变颜色。后来他又用不同花朵、药草、树皮的浸出液,一一进行试验,结果发现从石蕊苔藓中提取的紫色浸出液遇酸变红,遇碱变蓝,酸碱指示剂由此诞生了。接着提问学生:酸碱指示剂为什么会有颜色变化?每种指示剂究竟在什么pH范围内发生颜色变化?尽管学生对酸碱指示剂已有所了解,但波义尔的故事再一次激起了他们的兴趣,接下来教师的讲解自然会收到事半功倍的效果。此外,学生从这一故事中还能感悟到科学家发现问题的思维过程,对其思维能力的提高也大有裨益。利用化学史创设问题情景的教学真可谓一举多得。

5 利用多媒体教学手段创设问题情景

传统的教学手段是粉笔加黑板,课堂容量小、节奏慢。由于农科分析化学教学内容多、课时数少,因而普遍采用多媒体教学。多媒体课件集图像、文字、声音于一体,平时我们应注意收集与教学相关的文字影像资料。教学时选用具体、生动、形象的影像素材,可使学生产生积极的情感体验,从而积极地投入学习之中。譬如,在讲铵盐中氮含量的测定之前,可先在屏幕上放出“农业化学之父”——李比希的头像,同时用事先录制好的语音素材简要介绍李比希在农业化学方面的贡献,使学生了解他在发展植物营养与指导施肥方面做出了伟大的贡献,以及他的矿质营养学说引出了一个巨大的产业,即化肥工业[3]。接着马上向学生提问:怎样测定铵盐中氮的含量?又譬如,在讲氧化还原滴定的时候,可在屏幕上放出水体富营养化的照片,提问学生怎样测定水中化学耗氧量;讲可见吸光光度法时可向学生出示被镉、铬、铅等重金属离子污染了的河水的照片,以及饮用了被污染水的人的照片,并提问学生怎样测定水中六价铬的含量。由于所选题材与专业或社会问题相关,学生学习有动力,因而注意力高度集中,效果自然很理想。

[参 考 文 献]

[1]谢天俊.简明定量分析化学[M].广州:华南理工大学出版社,2004:57-58.

[2]郑长龙.化学实验科学的兴起和化学实验方法论的建立[J].长春师范学院学报,1993,18(2):48-51.

[3]姜云奎.农业化学之父——李比希的科学思想探究[J].中国科技信息,2006(6):111-112.

G642

A

1008-178X(2013)01-0160-02

2012-11-10

王益林(1968-),男,湖南邵东人,广西大学化学化工学院副教授,从事分析化学教学及光谱分析研究。

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